滴灌技术专业博客, 明月梧桐的网易博客...其作用是从水源取水加压并注入肥料(农药)经过滤后按时按量...普遍不愿意回收收滴灌带,迷宫滴灌带铺设长度很短(普遍是50... |
管段 | 长度 (m) | 管径 (mm) | 流量 (m3/h) | 沿程水头损失 (m) |
干管 0A | 50 | 1l 0 | 45.0 | 0.73 |
支管AB | 140 | 110 | 45.0 | 2.05 |
支管BC | 56 | 1l 0 | 22.5 | 0.24 |
地面移动软管 | 50 | 110 | 22.5 | 0.21 |
合 计 | 3.23 |
(4)限压通气管高度。限压通气管是安装在管首的管网安全保护装置,采取一根与干管等径的塑料硬管,通过三通与管首及水泵出水管连接。限压通气竖管的高度应等于管首的最大工作水头加超高,即:
式中 —一地面移动软管出口工作水头,按 0.2m 计;
——为保持工作稳定,避免限压通气管频繁溢流而增加的超高,取 0.4m ;
——沿程和局部水头损失,数值见前面计算。
则 (m)
取限压通气管高度为 4.1m 。
(5)管道埋设深度。根据冻土层深度和防止鼠害要求,埋深取 0.7m 。
(四)机泵选型
根据该井灌区规划资料,在保证率75%时,地下水多年调节计算中连续枯水段末的地下水埋深将降至 5.0m ,加上机井抽水时的动水位降深 3m ,管路摩阻损失 3.53m ,地面移动软管出口工作水头 0.2m ,合计最大总水头 = 11.73m ,其中吸程 8.0m 。
以上是最大水头值,据此选择水泵是不经济的,还应考虑多年平均的情况。根据地下水多年调节资料,多年平均地下水位埋深为3. 2m 。管路摩阻损失按最远2个出水口放水和最近2个出水口放水所计算的数值平均,则平均摩阻损失为 2.56m ,则平均水头为:
(m)
水泵流量按机井出水量 45m3 /h考虑。
根据以上数据,选用IB型单级离心泵.型号IB80—50一315,其性能参数为 = 50m3 /h, = 12.5m , =2900r/min , =3.7kW, =56%, = 3.4m 。
考虑农村供电困难,动力机选用4.41kw柴油机。
该水泵的最大吸程 Hm,而机井需要的最大吸程为 8.0m ,为此,水泵应考虑落井安装,水泵应安置在地面以下 1.4m 。
2. 参考答案
(一)灌溉制度
(1)灌水定额:当地需水关键期主要处于小麦抽穗期,设计灌水定额用下式计算:
(mm)
式中 一一灌水定额,(m3/hm2以或mm; 一一计划湿润层深度,取 = 0.6 m ;
、 ——灌水上、下限,分别取田间持水量的95%和65%。
田间水的有效利用系数,取为0.95。
(2)灌水周期:该灌区在4月下旬至5月上旬需水高峰时期(小麦拔节孕穗期、抽穗开花期)的需水强度 为 5.5 mm /d,灌水周期 可由下式计算:
(d)
取灌水周期为12 d。
(3)单井控制灌溉面积:根据与该灌区相邻且水文地质条件相同的抽水试验结果,当地单井出水量一般在40~ 50 m3 /h,取 = 40 m3 /h一作为本灌区的单井出水量。每天灌水时间 可控制在16~20 h之间(按16 h计),灌水周期 为12 d,灌溉水的有效利用系数:0.95,则单井控制灌溉面积 可按下式计算:
(hm2)
取 =ll hm2。
(4)机井数量:灌区耕地9.9 hm2。,单井控制面积11 hm2。,故该区需打井数 =1眼。
(二)管网布置
①该系统采用潜水泵在水源井中抽水加压,通过固定管道送到给水栓,然后利用移动软管进行灌溉。考虑到输电线路的便利和尽可能利用原有井位,将水源井布置在灌溉地块的西北角(图1)。该区内为单井布置管道,自成一套灌溉系统,管道布置分干管、支管两级管道,支管沿种植方向布置,如图1所示。共布置1条干管,6条支管,支管间距 50 m ,每条支管上给水栓(出水口)的位置如图中圆点所示,给水栓间距设定为 50 m 。
图1单井管网布置
②为了减少出水口对粮田的冲刷,以免破坏土壤结构或损伤作物,除33#~38#给水栓外,均按每次同时开启4个给水栓(出水管口)、各出水口的流量均控制在 = 10m3 /h实施灌溉。同时,考虑到田间操作与管理的方便,具体灌溉时,应尽可能保持每次同时开启的给水栓相邻。为此,将该灌溉系统共分成10个轮灌小组:前8个轮灌组共包括32个给水栓(1#~32#),按图中编号顺序开启(各组内给水栓的开启顺序可根据需要予以调整),每组4个给水栓;后6个给。水栓分成2个轮灌组(33#~35#,36#~38#),每组3个给水栓,此时,为个出水口的流量 = 10m3 /h,应在系统首部安装调压阀以进行流量节。这种方式运行管理方便,安全可靠。
单个轮灌组工作的时间 (h)
式中 为单个给水栓控制的面积(m2)。其他符号意义同前。
③为了维护管道系统的正常运行,防止冻胀的发生,每年在灌溉季节后、冬季来临之前,都需将管道系统中的余水排出,因此,在地块的东南角(处)设排水井1眼,并铺设排水管与各支管末端相连,排水管拟UPVC双壁波纹管。
(三)、管网设计
(1)管材:该灌区干管、支管拟选用聚氯乙烯塑料管(PVC),支管间距m,支管上给水栓(出水口)间距 50 m ,地面管道拟选用消防涂塑软管。
(2)管径估算:干管流量 = 40 m3 /h,,采用PVC管道,其经济流速 = 1.2 m /s,则管径 可按下式初估:
(m)
按塑料管规格,采用 110 PVC管,壁厚 2.2 mm ,公称压力0.4 Mpa。
根据轮灌组的编排方式,支管运用的状态可分为如下4种情形:
(1)一般情形(2条支管、4个出水口同时工作):共包括7个轮灌组(涉及(1#~12#、(17#~32#共28个给水栓),估计支管管径时,支管流量按 = 20 m3 /h考虑。
(2)4条支管、4个出水口同时工作:仅包括1个轮灌组(涉及13#~16#给水栓),由于每条支管的流量仅为第(1)种情形的1/2,故按第①种情形估算出的管径必然可以满足该种情形的要求;
(3)2条支管、3个出水口同时工作:仅包括1个轮灌组(涉及33#~35#给水栓),较第(1)①种情形少1个出水口,故按第(1)种情形估算管径即可,但应考虑调节流量;
④1条支管、3个出水口同时工作:仅包括1个轮灌组(涉及36#~38#给水栓),由于须进行流量调节,故估算支管管径时仍按第(1)种情形考虑。
综上,按第(1)种情形估算支管管径。采用PVC管道,取经济流速 = 1.2 m /s,则支管管径 按下式初估:
(m)
按塑料管规格,采用 90 PVC管,壁厚 1.8 mm ,公称压力0.4 Mpa。
地面移动软管流量为 = 10 m3 /h,经济流速口数取为 0.6 m /s,则
采用 90mm 消防涂塑软管,壁厚 1.6 mm .。
(3)管道水力计算:管道水力计算按最不利的轮灌组(即同时开启1#~4#给水栓)考虑。
①沿程水头损失,为:
式中 一一管段长度,m;
一一管道内径,mm;
一—管道流量,m3/h;
一— =1.77;
—— =0.948×105;
—— =4.77。
各级管道沿程水头损失计算成果见表1。
表1 沿程水头损失计算成果表
管段 | 长度 (m) | 管径外 (mm) | 管径内 (mm) | 流量 (m3/h) | 沿程水头损失 (m) |
干管 | 260 | 1l 0 | 105.6 | 40.0 | 3.75 |
支管 | 300 | 90 | 86.4 | 20.0 | 3.31 |
地面移动软管 | 50 | 90 | 86.8 | 10 | 0.16 |
合 计 | 7.22 |
②局部水头损失力:按沿程水头损失的10%近似估计,即 = 0.72m 。
(4)管道埋设深度:根据冻土层深度和防止鼠害要求,埋深取 0.8 m 。
(四)、机泵选型
北京市通州区水利局i980年以来的地下水观测资料表明:目前,当地地下水的平均静水位为7.9~8 .4 m ,平均动水位介于17.0~18 .4 m 之间,而地下水埋深的年均下降速度约为 0.15 m /a。若井的使用寿命按50年计,则地下水的最低动水位将降至 25.9 m ,因而潜水泵的落井深度应在 26.5 m 以下。最大管路水头损失 + = 7.94 m ,地面移动软管出口工作水头取 0.5 m ,合计所需最大总水头 =25.9+7.94+0.5= 34.4 m
流量 = 40 m3 /h。
根据以上数据,选用200QJ40—39/3潜水泵,其性能参数为流量流量 = 40 m3 /h。
扬程 = 39 m ,功率 =7.5 kw,效率 =77.5%。
(五)、投资概算(略)
第五章 喷灌工程技术
一、 名词解释
1.喷灌强度
喷灌强度:指一定时间内 (如1分钟)喷洒在灌溉土地上的水量,常以每分钟降多少毫米水深来表示。
2. 喷灌均匀度:指灌溉地块内各个地方的降水要大体均匀。要使农作物大面积均衡高产,必须保证灌水均匀,因此这是衡量灌水质量好坏的主要指标。
3.水滴雾化程度:指喷头喷射到空中的水流要充分粉碎,形成大小适中的雨滴,它以水滴平均直径或以喷头工作压力与喷嘴直径的比值来表示喷射水流的粉碎程度。
4.允许喷灌强度
根据土壤入渗特性、地面坡度及覆盖程度等确定的喷灌强度的允许值。
5.组合喷灌强度
多喷头同时喷洒时,喷洒区域内的平均喷洒强度。
二、填空
1.地下水的来源主要有三部分:降雨入渗量、侧向补给、灌溉回归水量。
2.喷灌系统的组成包括:水源、水泵和动力机、管道系统、喷头。
3.喷灌系统按系统获得压力的方式:机压喷灌系统、自压喷灌系统。
4.机压喷灌系统是指由动力机和水泵为喷头提供工作压力。
5.自压喷灌系统是指当水源位置高于田面,且有足够的落差时,利用水源具有的自然水头,用管道将水引到灌区实现喷灌的一种喷灌系统。
6.喷灌系统根据管道的可移动程度,分为:固定式喷灌系统、半固定式喷灌系统、移动式喷灌系统。
7.灌溉工作制度分为轮灌和续灌。
8.1L/s=3.6m3/h。
三、判断题(正确的画√,错误的画×)
1.20%原则是指控制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不超过喷头设计工作压力水头的20%。 (√)
2.日本为干旱半干旱地区,有300万亩灌溉土地,90%以上实现了管道化。水的有效利用系数很高,全国主要水系已连结成统一水网。( × )
四、选择填空(将其中一个正确的题号填在括号内)
1、喷头按其结构形式和水流性状可分多种类型,目前生产实践中广泛应用的是( D )喷头。
A.孔管式 B.缝隙式 C.全射流式 D.摇臂式
2、山丘区零星小块耕地宜用( C )喷灌系统。
A.固定式 B.半固定式 C.移动式 D.绞盘式
3、一个喷灌系统喷头、竖管、支管可以移动,其它各组成部分都固定不动,则称为( B )喷灌系统。
A.固定式 B.半固定式 C.移动式 D.管道式
4、( A )喷头组合型式适宜布置在风向多变的喷灌区。
A.矩形 B.正方形 C.平行四边形 D.三角形
5、滴灌的主要缺点是( B )。
A.灌水流量太小 B.易堵塞 C.适用范围小 D.管理复杂
五、简答题
1.
步骤一:以进口最大流量计算沿程水头损失;
步骤二:然后乘以多孔系数进行修正。
2.
控制件:阀门、安全阀、减压阀、进排气阀等;
弯头;三通;四通;异径管;堵头。
3.工作压力对喷灌系统的水量分布有非常大的影响,以下三个图分别对应于压力过大、压力过小、压力适中的哪种情况?并解释形成这种现象的原因。
压力适中
压力适中,水量分布曲线近似一个等腰三角形。
压力过低
压力过低,水流分裂不足,大部分水量射到远处,中间水量少。
压力过高
压力太高,将使水流分裂加剧,大部分水滴都小,射程不远,远处水量不足。
4.哪些地方发展喷灌效果最好?
根据喷灌发展经验,下列地区实施喷灌可获得较好的效益,可优先发展喷灌工程。
(1)种植经济作物、蔬菜、果树、花卉等高附加值的作物的地区。
(2)在灌溉水源缺乏的地区;高扬程灌区;因土壤或地形限制难以实施地面灌溉的地区;有自压喷灌条件的地区。
(3)不属于多风地区或灌溉季节风较小的地区;种植需要调节田间小气候的作物,包括防干热风或防霜冻的地区。
(4)经济实力较强、农民技术水平较高、劳力紧张、实现了适度规模经营、统一种植、统一管理的地区。
5 .选择喷灌系统时应考虑哪些因素?
(1)水源类型及位置。
(2)地形地貌,土壤类型、质地。
(3)作物生长期降水量,灌溉期间风速、风向。
(4)作物种类、耕作方式。
(5)社会经济条件、生产管理体制、劳动力状况及劳动者素质。
(6) 喷灌系统运营方式等。
6. 何为固定管道式如何选型?
(1)经济条件较好的地区。
(2)地形起伏较大的灌区。
(3)灌水次数频繁的地区。
(4)劳动力缺乏地区。
(5)灌溉对象为蔬菜、茶园、果树等经济作物及园林、花卉和绿地。
7.半固定管道式喷灌如何选型?
(1)以地下水为水源的单井灌溉区。
(2)地面较为平坦的地区。
(3)灌溉对象为大田粮食作物。
(4)气候严寒、冻土层较深的地区。
8. 何为机组式喷灌系统?如何选型?
机组式喷灌系统是指以移动式喷灌机组为主体的喷灌系统,有大中型与轻小型之分。
大中型机组式喷灌系统应符合下列条件之一:
(1)土地开阔连片、地势平坦、田间障碍物少的地区。
(2)经济条件较好、技术力量较强的地区。
(3)灌溉对象为大田作物、牧草等。
轻、小型机组式喷灌系统应符合下列条件之一:
(1)灌水次数较少或用于临时性抗旱灌溉。
(2)丘陵地区零星、分散耕地的灌溉。
(3)水源较为分散、无电源或供电保证率较低的地区。
9.喷头的水力特性指标有哪些?
喷头的水力特性包括喷头流量、水量分布曲线、射程和喷射高度这四个指标。
(1)喷头流量。是指在常温和制造厂技术性能表中声明的试验压力下,喷头配某一种喷嘴,单位时间内喷洒出的水量。
(2)喷头水量分布曲线。是指以离开喷头的径向水平距离为横坐标,喷灌水量为纵坐标所绘出的水量分布曲线,它是喷头与用于测量降水量的雨量筒之间距离的函数。喷头水量分布特性用水量分布图即喷头喷洒范围内的等水深线图来表示。
(3)喷头射程。是指喷头正常工作时,喷洒有效湿润范围的半径,即在正常旋转情况下,喷头中心线距测出的灌水强度为某一数值的那个点的距离。对流量大于0.075 m3/h的喷头,该点的灌水强度为0.25 mm/h;对流量等于或小于0.075 m3/h的喷头,该点的灌水强度为0.13 mm/h。对换向喷头,应在除最大极限角度以外的其他任何角度上测量。
(4)喷射高度。:是指喷头在试验压力下运行时,喷出的水束相对于喷嘴的最大高度。喷头的压力应在距其进口下200 mm 处实测得到。
10.喷灌机有哪些种类?
(1)时针式喷灌机。 (2)平移式喷灌机。
(3)滚移式喷灌机。
(4)纵拖式喷灌机。 (5)绞盘式喷灌机。
(6)双悬臂式喷灌机。
(7)平移——回转式喷灌机。
轻小型喷灌机由于价格较低、机动灵活、适应性较强,是当前我国农村使用最广泛的一种喷灌机,主要用于非经常性的抗旱灌溉。
11. 喷灌用管道有哪些?如何选用?
按照使用条件可将喷灌用管道分成两大类。
(1) 固定管道。
(2) 移动管道。
喷灌管道的选用,应首先根据使用的目的是作为固定管道还是移动管道,是在什么条件下工作等情况,来选择采用哪种类型的管道。如轻小型移动喷灌机常用软管来作为移动管道,绞盘式喷灌机用半软管作移动管道,移动式喷灌系统的管道或半固定式喷灌系统的地面移动管道,常用薄壁铝合金管;而固定式喷灌系统或半固定式喷灌系统的地埋管道,一般采用钢筋混凝土管、硬塑料管、铸铁管、钢管。当确定采用管道的类型后,便要通过专门的水力计算来选择管道的直径和需要的工作压力,最后按照生产厂家提供的该类管道的性能表,选择采用等于或略大于计算所需直径和工作压力的管道。
六、设计题
1.
(Ⅰ)支管允许的最大水头偏差:
350kPa×20%=70kPa= 7m
(Ⅱ)无旁孔出流时的水头损失:
Hf0=1.1×fLQm/db=1.1×0.948×105×(7×18+9)×(3.2×8)1.77/584.77= 16.9m
多孔出流时的水头损失:
Hf=Hf0×F=16.9×0.387= 6.55m
支管进口水头:
H0=H喷头设计压力+H竖管高度+3/4Hf±1/2Z=35+1+3/4×6.55+0= 40.91m
2.基本资料
第六章 微灌工程技术
一、 名词解释
1.微灌
它可根据作物需水要求,通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌水方法。
2.灌水器
是微灌设备中最关键的部件,是直接向作物施水的设备,其作用是消减压力,将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤,包括滴头、滴灌带、滴灌管、微喷头、微喷带、渗灌管等,灌水器多数是用塑料制成的
二、填空
1.微灌按所用设备(灌水器)及出流方式不同,主要有滴灌、微喷灌、小管出流灌、重力滴灌和渗灌四种。
2. 首部枢纽一般由取水阀、止回阀、进排气阀、计量装置、施肥器、过滤器等部分组成。
三、判断题(正确的画√,错误的画×)
1.微灌包括喷灌、滴灌(地表与地下滴灌)、微喷灌、涌泉灌(小管出流灌)、重力滴灌、渗灌几种灌溉形式。(×)
2.流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度。(√)
四、简答题
1.微灌的经济效益如何?
微灌是一种非常精细的灌水方法,毛管、过滤器、灌水器等加工制造技术要求十分精密,为了把水直接送到作物根部,造成毛管和灌水器使用数量较多,对密植条播作物,几乎一行作物就布设一条毛管,地里到处都是一条条的毛管,带来设备投资较高的后果。高投入必须要有高产出来支撑,否则是推广不了的。从经济的角度看,微灌一般只适用于经济价值较高的作物,如葡萄、苹果等果园以及苗圃花卉、瓜果蔬菜等。微灌是温室大棚等设施农业的配套灌水技术,许多地方的农民已在大棚蔬菜栽培中采用滴灌。
2.哪些地方哪些作物最适合微灌?
微灌适应性强,无论是山丘、坡地、河滩等不利地形以及质地差的土壤均可采用。在我国的北方和西北干旱缺水地区,是微灌最有发展前景的地方。南方的丘陵区不少是种植柑橘等经济林果区,由于降雨年内分布不均匀,需进行补充性灌溉,也是适宜发展微灌的地区。
微灌最适用于经济林果作物,北方的苹果可以采用滴灌、微喷、涌泉灌或是渗灌,效果都很好。北方和西北地区的葡萄、瓜果采用滴灌最为理想。南方的柑橘、茶叶、胡椒等经济作物最好采用微喷,既可以增加土壤水分又可以调节田间小气候,食用菌、黑木耳、苗木、花卉等采用微喷灌效果最理想。大田作物,如小麦、玉米等采用移动式滴灌效果也不错。
3. 微灌系统有哪几种类型?
根据不同的作物和种植类型,微灌系统可分为固定式和移动式两类。
固定式微灌系统是指全部管网安装好后不再移动,固定在地表或埋入地下。这种类型的系统常用于宽行作物,如果树、葡萄等。
移动式微灌系统千、支管道为固定的,仅田间的毛管是移动的,一条毛管可控制数行作物,灌水时,灌完一行后再移至另一行进行灌溉,依次移动可灌数行。这样可提高毛管的利用率,从而大大降低设备投资。这种类型的微灌系统常用在较密植的大田作物和宽行的瓜类等作物。
根据管网安装方式的不同,微灌系统又可分为地表式和地埋式微灌系统。地表式一般是指支毛管铺设在地面上,其优点是管网安装较省工,也便于检修,缺点是有碍田间耕作,设备易于老化和损坏。地埋式则可避免地表式的缺点,但却不便检修,因此,在选择时要根据当地条件权衡其利弊而定。
4. 微灌工程由哪些部分组成?
微灌工程通常由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器四部分组成。其中首部枢纽和灌水器是其他灌水方法所没有的。把水泵、动力机、控制阀、过滤设备、施肥施药装置、压力及流量量测仪表等组装在一起称首部枢纽。它的作用是从水源抽水加压并进行过滤处理,溶解掺入肥料,然后送入输配水管网,可以把它比作人的“心脏”。
微灌的灌水器有滴头、滴灌带或微喷头等多种形式。这是微灌灌水设备的关键部件,靠它们直接向作物补水,灌水量够不够、作物之间受水是否均匀,很大程度上取决于灌水器的性能、质量和布设的合理程度。灌水器大多用塑料制成,使用的数量很多。
5.微灌用水为什么要进行过滤?
由于微灌灌水器的出水孔径都很细小,如滴头的水流通道尺寸很小,只有零点几毫米,微喷头的出水流道孔径略大一些,也不超过2mm。加之微灌系统的工作压力低,出流缓慢,若灌溉水不经过严格过滤处理,杂质很容易堵塞滴头或微喷头,少部分灌水器堵塞,对作物产量影响不大,如果大量灌水器堵塞,就会使整个灌溉系统报废。所以,当水中泥沙含量高时,必须经过过滤后才能进入微灌系统。净化过滤设备对微灌系统的正常运行至关重要,是延长微灌工程使用寿命和保证作物均衡增产的关键。
6.怎样进行微灌用水的过滤处理?
微灌系统常用的过滤器有离心式过滤器、网式过滤器、砂过滤器等不同类型。它们的结构不同,过滤的功能与效果也不同,应当针对不同水质情况,并考虑到所选用的灌水器规格和抗堵塞性能,组合起来使用。
对微灌用水的过滤处理程序通常要求如下:首先采用拦污栅或沉淀池对微灌用水进行净化,接着采用离心式过滤器或砂过滤器进行初步过滤,最后采用滤网过滤器或叠片式过滤器去除水中较细微的杂质。
为了防止滴头、微喷头的堵塞,在经过多级沉淀过滤时,要严格操作规程,加强设施的维护。
7.过滤器有哪些种类?
微灌系统用的过滤器品种很多,常用的有:
(1) 筛网过滤器。可根据灌水器孔径大小来选配不同网目的滤网,以拦截无机污物。
(2) 砂过滤器。在一个压力密封缸内装一定规格的纯砂,水经过砂层就可以滤除水中的杂质和过滤水中有机物,如鱼卵、藻类等。
(3) 离心式过滤器。也叫水砂分离器,水经过离心力作用,将水中砂子分离出去,当井水或河水含砂粒多时,作为第一级过滤之用,但还应与筛网过滤器配合使用。
8.离心式和砂过滤器分别用在什么场合?
离心式过滤器靠水流高速旋转的离心力使水中粒径大于0.075 mm以上的泥沙颗粒和污物分离清除出来,可以连续过滤灌溉水,但在水泵启动和停机时过滤效果下降,会有较多的砂粒进入系统,另外,水头损失也较大。
砂过滤器是在塑料或不锈钢罐中放入多层不同粒径的砂或砾石,水流中的细粒污物经过这些砂层后被拦截附着在砂粒上,然后通过定期反冲洗把它们排出,它不仅能过滤细粒泥土,还可以过滤水中藻类和水生物等有机生物,但是管理维护较复杂,投资较高。
离心式过滤器和砂过滤器通常作初步过滤用。
9.滤网式和叠片式过滤器分别用在什么场合?
滤网过滤器靠孔眼细小的尼龙网或不锈钢钢丝网来过滤,要根据不同的水质和灌水器出水孔径大小选用不同网目的滤网,一般要求滤网的孔径大小为所使用的灌水器出水孔径的1/7~1/10,主要用于过滤灌溉水中的粉粒、砂和水垢等污物,也可过滤含有少量有机物的灌溉水,但当有机物含量较多时过滤效果较差。
叠片式过滤器是由带小沟槽的塑料圆片叠加在一起组成,结构紧凑,工作时水流通过叠片,泥沙被拦截在叠片沟槽中,清水通过叠片的沟槽进入管网。
滤网过滤器和叠片式过滤器都是过滤比较细微的杂质用的。
10.微灌系统使用拦污栅、沉淀池等工程措施的目的是什么?
为了减轻过滤器的负担,应在它们的前边用拦污栅、沉淀池等工程措施对水质进行初步净化。拦污栅用于拦截水源中的枯枝残叶、杂草、藻类和其他较大的飘浮物。沉淀池用于沉淀水中的砂粒和淤泥。
11.滴灌施肥施药设备有哪些种类?如何选用?
由于滴灌属于局部灌溉,作物主要是通过土壤中的水分来吸收和利用土壤养分和肥料的,故进行滴灌时必须将肥料添加到灌溉水中一同施向作物,在某种程度上,可以说没有施肥就没有滴灌。
常用的设备有压差式施肥罐、开敞式肥料罐、文丘里施肥器。
压差式施肥罐优点是加工制造简单,造价低,不需外加动力设备,缺点是溶液浓度变化大,难以控制,添加化肥次数频繁、麻烦。开敞式肥料罐用于自压微灌系统中,使用很方便。文丘里施肥器特点是结构简单,使用方便,缺点是稳定性差,影响施肥的均匀性。
12.滴灌灌水器有哪些种类?
滴头是使有压水减压形成水滴并断续滴出的灌水装置,其种类如下:
(1) 滴灌带(管)。滴头与毛管制成一体,并有输水和滴水功能的软管。
(2) 管间滴头。直径与毛管相近并串接在毛管中间的滴头。
(3) 管上滴头。插入毛管并固定在管壁的滴头。
(4) 涡流式滴头。以涡流方式消能的滴头。
(5) 长流道滴头。利用长流道的沿程摩阻损失以减压的滴头。
(6) 孔口式滴头。利用微小孔口的局部水头损失减压的滴头。
(7) 双壁管。在横断面上有双层管壁,且在管壁上有错开的双层小孔,并能同时起输水管和滴头作用的毛管,也称滴灌带或双腔毛管。
(8) 多孔管。用多孔材料制成的管内有压水流可以渗出管壁的毛管。
(9) 压力补偿式滴头。能随压力变化而改变过水断面或流道长度,保持滴水量基本不变的滴头。
13. 如何选择微喷头?
微喷头的出水量远远小于喷灌所用的普通喷头,喷水量不超过250 L/h,即每小时1/4 m3的水量。微喷头有固定式、旋转式(全圆、扇形)等多种型式,花样繁多,适用于果园、苗圃、花卉、蔬菜、草坪绿地等各种场合。
选用微喷头时要考虑不同作物的要求和土壤的渗水、保水性能等。首先喷水量不能太大、太集中,如果超过土壤的渗水性,就会在地表积水,产生径流;第二要适合作物种类和生长阶段的特点,如花卉、蔬菜等作物幼苗十分娇嫩,要求喷洒水雾化好,喷水量小一些,而成年果树要求就不十分严格;第三,喷水均匀;第四,抗堵塞性能好,价格便宜,清洗、更换方便。
选择微喷头时,要详细了解它的名称、型号、工作压力、流量、射程、雾化程度、扇形角度等。
14.如何选择滴头?
滴头有许多种型式,如孔口式、压力补偿式等。有的是安装在两段毛管之间,使之成为毛管的一部分;有的直接插在毛管壁上,有的粘贴在毛管内壁上,外表看不见,只能看见一个细小的孔眼。当毛管较长或地面起伏较大时,为保证毛管从头到尾各处滴水基本均匀,应优先考虑选用压力补偿式滴头,它可以借助水流压力使滴头内的弹性膜片变化,滴头过水流道断面面积随之跟着改变,从而使滴头出流量自动保持稳定,提高灌水均匀程度。对果树可选用不同型号的滴头作为灌水器,以适应其从小到大生长对水的不同需求。
选择滴头时,应了解它的名称、型号、工作水头、流量、制造偏差、安装方式等,要挑选出水均匀、抗堵塞性能好,结构简单、坚固耐用、使用方便、价格便宜的滴头。不同的滴头适用于不同的作物、土壤等条件,具体规格、性能要求必须经过设计计算后确定。
有一种叫双壁管的滴灌带,它上面的滴水孔直径和间距在工厂生产时已加工定好。它的流量用单位长度(每1m或100 m)滴灌带的总出水量来表示,要根据不同作物的不同需水要求,选择合适出水量的滴灌带。
15.怎样管好用好微灌系统中的灌水器?
灌水器在使用中要经常注意观察灌水器工作状况,如果发现出水量减少,就表明有堵塞的征兆,要及早采取处理措施。首先要分析堵塞形成的原因,微生物(藻类、真菌、细菌等)引起的堵塞可注入含氯浓度为万分之五的水,关闭整个系统,保持24h,然后打开系统进行彻底冲洗。具体实施常用次氯酸钠(俗称漂白粉),其加入量应通过设计计算确定。
如果灌溉水矿化度高,长期使用后水中溶解的碳酸钙会沉淀在滴头内或毛管中(类似水壶底部的白色沉淀物,俗称水碱),造成堵塞,可用盐酸进行处理。方法是在100份体积的水中加入0.5~2份的盐酸(盐酸浓度为36%),将含盐酸的水输进微灌系统,保持5~15 min。如果是暗红色的铁沉淀物沉淀堵塞,则用硫酸清洗。
应注意进行氯或酸处理后,对土壤均有一定的污染;应加强水源的水质过滤处理,尽量防止出现堵塞。
另外,进行酸处理时 应将酸加入水中,决不可将水加入酸中。
应注意安全,防止酸污染水源或对人畜造成危害。
16.怎样管好用好微灌系统中的过滤器?
灌水过程中,要按操作规程要求,定期检查和冲洗过滤器,千万不要认为有了过滤器就万事大吉,冲洗时间早些晚些无所谓。
滤网过滤器工作时,如果当过滤器上、下游水压差超过一定限度(2~5 m,用压力表量测)时,即应进行冲洗。冲洗方法有手工清洗和自动清洗两种。
手工清洗方法是关闭水泵,扳动过滤器手柄,放松螺杆,拆开压盖,取出滤芯刷洗滤网上的污物,并用清水冲洗干净。自动清洗是过滤器不停止工作,当上下游压力差超过限值时,自动打开冲洗排污阀门,冲洗20~30 s后关闭,然后恢复正常运行。
砂石过滤器运行一段时间后,当过滤器进出口压力差超过3~5 m时就要进行反冲洗。要注意控制反冲洗水流的速度,以防冲走作为过滤用的砂砾料。灌溉季节结束,要取出滤网过滤器的滤芯,刷洗凉干后备用。对砂石过滤器要彻底反冲洗;用氯进行消毒处理,防止微生物生长;要排干过滤器中的水并保持干燥,检查是否有砂结块,如有结块和粘着的污物应予清除,如果由于冲洗使过滤砂数量减少,需补充相应粒径的砂石,必要时可取出全部过滤砂石层,彻底冲洗后再重新逐层放入过滤器罐内。
17.怎样管好用好微灌系统中的施肥(农药)装置?
利用压差式化肥罐施肥(农药)时,肥(药)液浓度会随时间不断变化。为达到均匀施肥的目的,要注意各轮灌区的施肥时间,还应注意查看肥料(农药)是否全部溶解在化肥罐的水中。每次施肥或施农药后,必须用清水把系统冲洗干净,防止设备腐蚀。
五、计算题
——井水可灌面积,亩;
——微灌有水井可供水量,m3/d;
——灌溉水利用系数。
A=50×20×0.95/(0.667×5)=285亩
285亩<350亩
说明此苹果园供水小于需水,不满足供需平衡。
可采取以下两种方法来解决问题:
一是调整作物种植结构,将耗水量高的作物改为耗水量低的作物。
二是有条件时建议采用补源措施。从灌区外引水,以达水资源来补平衡。
第七章 作物需水量和灌溉用水量
一、 名词解释
1.全面灌溉 2.局部灌溉
二、填空
1.按照是否全面湿润整个农田、水输送到田间的方式和湿润土壤的方式,常将灌水技术分为全面灌溉 与局部灌溉 两大类。
2.根据灌溉水向田间输送的形式和湿润土壤的方式不同,地面灌溉可分为畦灌、沟灌和淹灌三类。
3.小畦灌水技术主要是指畦田“三改”灌水技术,也就是“长畦改短畦,宽畦改窄畦,大畦改小畦”,是我国北方井灌区行之有效的一种地面灌溉节水技术。小畦灌溉技术的关键指标是灌水定额、单宽流量、畦田地面坡度和畦长。
4.波涌灌溉又称涌流灌溉或间歇灌溉。有三种方式(1)定时段—变流程方式(2)定流程—变时段方式(3)定流程—流量方式
第八章 雨水集蓄利用技术
一、填空
1.输水系统是指输水沟(渠)和截流沟。
2.蓄水系统包括储水体及其附属设施,其作用是存储雨水。
3.雨水集蓄工程是指对降雨进行收集、汇流、存储以及进行节水灌溉的一套系统。一般由集雨系统、输水系统、蓄水系统和灌溉系统组成。
4.集雨系统主要是指收集雨水的集雨场地。首先应考虑具有一定产流面积的地方作为集雨场,没有天然条件的地方,则需人工修建集雨场。为了提高集流效率,减少渗漏损失,要用不透水物质或防渗材料对集雨场表面进行防渗处理。
5.蓄水池按其结构形式和作用可分为涝池、普通池和调压蓄水池等。
普通蓄水池一般是用人工材料修建的具有防渗作用,用于调节和蓄存径路的蓄水设施,主要用于小型农业灌溉或兼作人畜饮水用。按其结构、作用不同,一般可分为两大类型,即开敞式和封闭式类型。
6.调压蓄水池是指在降雨量多的地方,为了满足低压管道输水灌溉、喷、微灌等所需要的水头而修建的蓄水池。调压蓄水池的选址应尽量利用地形高差的特点,设在较高的位置以实现自压灌溉。
二、简答题
1.影响集流效率的主要因素?
(1)降雨特性对集流效率的影响
(2)集流面材料对集流效率的影响
(3)集流面坡度对集流效率的影响
(4)集流面前期含水量对集流效率的影响
2.主要附属设施?各部分的作用?
(1)沉沙池。其作用是沉降进窖水流中的泥沙含量。
(2)拦污栅与进水暗管。拦污栅作用是拦截水流中的杂物,如树叶、杂草等漂浮物和砖石块等,设在沉沙池的进口;进水暗管作用是将沉沙池与窖体连同,使沉淀后的水流顺利流入窖(池)中,其过水断面应根据最大进流量来确定。
(3)消力设施。为了减轻进窖水流对窖底的冲刷,要在进水暗管的下方窖底上设置消力设施,根据进窖流量的大小,援用消力池或消力框或设石板(混凝土板块)。
(4)窖口井台。其作用是保证取水口不致坍塌、损坏,同时防治污物进窖。
|
来自: 榆杨 > 《滴灌 渗灌 喷灌》